论文部分内容阅读
研究镁合金材料的塑性性能,对采用塑性加工技术成形的镁合金零件在工程领域的应用具有重要意义。本文以AZ31和AZ91这两种典型的变形镁合金和铸造镁合金为研究对象,在采用等温挤压工艺制备了AZ31和AZ91两种细晶镁合金材料的基础上,分别研究了两种合金的单向拉伸变形行为,并对两种合金的力学性能进行了对比。采用有限元方法对两种镁合金等温挤压过程中微观组织的演变进行了模拟,并与实验结果进行对比,得到了镁合金等温挤压过程中材料微观组织的演变规律。在300℃、350℃和400℃的温度下,采用等温挤压成形方法,对AZ31和AZ91镁合金进行了挤压比为4:1和9:1的挤压试验,研究了不同变形条件下的挤压性能,AZ31镁合金挤压试件成形质量较好,试件表面没有裂纹出现,而AZ91镁合金在挤压比为4:1,挤压温度为400℃时,以及在挤压比为9:1,挤压温度为350℃和400℃时挤压后的试件表面均出现了裂纹。通过光学显微镜观察了AZ31和AZ91镁合金挤压前后试样的微观组织,结果表明:镁合金热挤压过程中发生了动态再结晶,挤压后合金的晶粒明显细化;成形试件微观组织分布不均匀,中心部位晶粒粗大,边缘部位晶粒细小;晶粒尺寸随挤压温度的升高而增大,随挤压比的增大而减小;但是在相同的挤压条件下,AZ31镁合金的晶粒尺寸明显小于AZ91镁合金的晶粒尺寸。通过单向拉伸试验研究了铸态及不同挤压条件下得到的AZ31和AZ91镁合金试件在室温下的单向拉伸行为。分析了不同挤压条件对这两种合金力学性能的影响。结果表明:挤压变形能显著提高AZ31和AZ91镁合金的力学性能,并且随挤压比的增大,合金的抗拉强度和延伸率均增加,随挤压温度的升高,合金的抗拉强度和延伸率均减小。但是在相同的挤压条件下,AZ31镁合金比AZ91镁合金的抗拉强度要低,而延伸率要高。说明AZ31镁合金较AZ91镁合金的塑性要好。采用Yada模型,以有限元软件MSC.Marc为平台,对AZ31和AZ91镁合金等温挤压过程中的微观组织演变进行了模拟。结果表明模拟结果与实验结果较为吻合。